【正文】 圖 614 單片機型號 （ 4）新建一個程序文件，編寫好程序點擊保存，這里的保存名必須以“ .c”的形式，比如 ，保存在所規(guī)定的目錄中。然 后將結(jié)果送到 50H，經(jīng)過濾波后轉(zhuǎn)換成 BCD 碼，放到 60H63H 中。首先需要對各模塊進行初始化操作，接著溫度采集、溫度轉(zhuǎn)換、溫度顯示和按鍵等子模塊的編程，最后把這些子程序添加到主程序當中，從而完成軟件的編程操作。該蜂鳴器報警電路主要由蜂鳴器和 PNP 三極管 9012 組成的，該三極管的基極外接一個電阻，然后電阻另一端與單片機的 引腳進行連接，蜂鳴器報警電路低電平有效，在該溫度控制系統(tǒng)中，當所測溫度高于上限或者下限時，給端口低電平，從而蜂鳴器開始發(fā)聲；當在所設定的范圍內(nèi)時，給予其高電平，則蜂鳴器不報警。 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT it l eN u m b e r Re v is i onS iz eBD a t e : 5 M a y 2 0 15 S he e t o f F il e : C: \ U s e rs \ A d m i n i s t ra t o r\ D e s k t o p \ 畢業(yè)論文 \ 電路圖 \ 電源 \ d y . d d bD ra w n By :V i n1GND2V o u t3U 2 57 80 5D 2 3J 37C2 3V E EG N DG N D 圖 34 電源電路 按鍵電路 在本次課題設計中，需要輸入溫度的上限值和下限值，以便將檢測到的溫度與預山東英才學院 2022 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 18 設的溫度進行比較。只要這一門周期沒有結(jié)束，那么計數(shù)器開始計數(shù)直到 0 的這一過程將不斷進行重復。 溫度傳感器介紹 數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 的接口簡單，它可以通過一個單線接口發(fā)送和接收信息，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的通信，比如數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 可以與單片機通過一個接口進行直接通信，不需要其他任何轉(zhuǎn)換器就可以讀取所測得的溫度數(shù)據(jù)，這樣使結(jié)構(gòu)比較趨向簡單化，節(jié)省了單片機的內(nèi)部資源，而且具有較高的可靠性。 主控模塊設計 主控模塊的設計主要是對單片機最小系統(tǒng)的設計，單片機最小系統(tǒng)電路圖如圖323 所示，所謂的單片機最小系統(tǒng)，就是單片機系統(tǒng)能夠正常工作時所用到的最少的元器件，該單片機最小系統(tǒng)主要由單片機芯片、晶振電路和復位電路三大模塊組成。單片機的復位操作是通過該引腳保持兩個機器周期的高電平信號來實現(xiàn)的。隨著微型化對人們觀念的影響逐漸加深以及科研技術(shù)的不斷創(chuàng)新與發(fā)展，各式各樣的單片機被研發(fā)出來，這些單片機適用于不同的場合，因此具有不同的功能。同其他高級語言一樣，C 語言不依賴于任何控制元件 ,其所編寫源程序具有很好的復制性。精度的提高主要是通過軟件編程實現(xiàn)的，所以我們要合理地進行軟件編程。 單片機控制電路，顧名思義其核心器件就是單片機，在結(jié)構(gòu)上它把中央處理器（ CPU）、輸入接口和輸出接口電路等功能集成在一塊超大規(guī)模集成電路芯片上，計算機所擁有的功能模塊它都有，簡單的說就是一個微型計算機。根據(jù)測溫范圍，該溫度控制系統(tǒng)選擇 DS18B20 進行溫度采集，由于該溫度傳感器輸出的直接是數(shù)字信號，不需要A/D 轉(zhuǎn)換器等轉(zhuǎn)換元件，節(jié)省了內(nèi)部資源 的占用空間，同時也減少了傳輸過程中的損耗和時間，在很大程度上提高了溫度測量的精度。 最后為本課題研究的總結(jié)部分，主要是對本課題設計的整體性的評價，以及自己在設計中的感受。這種微型計算機控制系統(tǒng)較以往方式的優(yōu)越性有很多，如：適應能力、簡單的操作能力、無噪聲污染、精度高、強大的功能等。 在對溫度進行測量時，按是否接觸測溫方式主要分為接觸式測溫和非接觸式測溫兩種方式。熱敏電阻的體積小并且集成度很高，因此它的靈敏度也很高，同時它可以在較高的 溫度下進行工作。 Humanputer interaction 山東英才學院 2022 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 3 1 緒論 概述 溫度是一個非常重要的衡量指標，無論是在產(chǎn)品生產(chǎn)還是在化工方面對溫度的要求都比較高，只有在所規(guī)定的溫度范圍內(nèi)才能使這些過程正常進行。 山東英才學院 2022 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 1 基于 89C52 單片機的溫度控制系統(tǒng) 基于 STC89C52 單片機的溫度控制系統(tǒng) 摘要： 隨著技術(shù)的發(fā)展，各類溫度控制系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛地應用到工農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)以及人們的生活當中，它們所檢測的溫度各不相同，而且還具有一定的滯后性。因此在保證精度的前提下如何快速、有效對待測溫度實施檢測與控制，是當下人們所關(guān)注的一 個重要話題。比如在測試產(chǎn)品的耐高溫程度，那么就需要對溫度進行精準的控制，只有這樣才能提高產(chǎn)品的性能及質(zhì)量。但是它也存在一些不可避免的缺點，如：相同規(guī)格產(chǎn)品的性能參數(shù)有很大差異，所不能很好的互換。發(fā)展比較 早的是接觸式測溫，該測溫方式具有簡單易用、成本低、精度高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點，能夠較為精確地測出待對象所具有的實際溫度；由于它和待測對象是相互接觸的，那么必然會受到熱慣性的影響，那么測量溫度的時候其響應所需要的時間會很長，該方式只適用于耐熱、不易腐蝕的物體，對耐熱性比較小的物體很難對其進行精確的測量。 目前國內(nèi)溫度控制系統(tǒng)的研 究與發(fā)展，相對于國外而言還存在很大的差距，它們之間主要的差距主要是在控制算法上面，具體表現(xiàn)在國內(nèi)溫度控制系統(tǒng)所測范圍有限并且控制精度還比較低，適應環(huán)境的能力很差。 山東英才學院 2022 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 7 2 系統(tǒng)總體設計方案 本文要求設計一個溫度智能 控制系統(tǒng)，只有在系統(tǒng)總體設計方案確定的情況下，才能合理有序、主次分明的進行詳細的研究與設計。為了使硬件系統(tǒng)更加趨向簡單化，加熱模塊利用雙向可控硅輸出，不需要 D/A 轉(zhuǎn)換這一環(huán)節(jié)。在控制功能方面，因為單片機具有非常豐富的指令，而且還具有非常強大 的拓展功能，因此可以滿足工農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)以及人們的生活需求，單片機的運行速度也非常的快，除此之外它還具有簡便易攜帶、成本較低、性價比高、損耗較低以及正常工作對電壓的要求比較低等特點。 （ 2）在響應速度方面：一般情況下控制系統(tǒng)都會要求能夠?qū)崟r、快速有效的對溫度進行檢測與控制，也就是所設計的系統(tǒng)能夠及時響應外部所發(fā)生的事件，并且能夠迅速地下達控 制指令。 綜合 C 語言的特點，本文的溫度控制系統(tǒng)采用 C 語言進行編程 ，為了便于進行軟件調(diào)試與修改，該溫度控制系統(tǒng)的軟件部分又分成了許多小的模塊，從而可以有效地進行控制。所以我們選擇單片機時需要考慮以下因素： (1)片機存儲器的存儲容量； (2)單片機的運行速度； (3)單片機的響應時間及中斷能力； (4)單片機的抗干擾性能是否強大； (5)單片機的價格的成本價格是否合理； (6)不同場合下，能使單片機正常工作的電壓范圍； (7)單片機的擴展功能是否強大，例如其 I/O 引腳數(shù)量的多少； (8)在一個系統(tǒng)中，存儲器可 以使用的次數(shù)來選擇該單片機所使用的存儲器； 綜上所述，根據(jù)系統(tǒng)的性能要求，該溫度控制系統(tǒng)選擇 STC 公司生產(chǎn)的 STC89C52單片機作為主控制單元。 ALE/PROG：這兩個引腳是地址鎖存允許信號輸出和編程脈沖輸入引腳。本單片機最 小系統(tǒng)中復位電路中極性電容的容值為 10uF，該極性電容容值大小對單片機的復位時間有著直接的影響，通常來說，如果要求復位的時間很短暫，那么久要求極性電容的容值越大越好。數(shù)字式溫度傳感 器DS18B20 與其他溫度傳感器相比，它能夠直接讀出被測量的溫度，它在測量精度、轉(zhuǎn)換時等方面帶來了令人滿意的效果，而且還有一個更為特別的特性是當電源極性接反時， 數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 不會因為接反發(fā)熱而燒毀但是當接反是該溫度傳感器不能正常工作。接著計數(shù)器開始計數(shù)直到 0為止。本單片機開發(fā)板上有四個獨立按鍵，本控制系統(tǒng)中 只需要用到其中的三個按鍵就可以完成控制，電路圖如圖 35所示，其中一端分別和單片機的 、 和 連接，另一端接地。 山東英才學院 2022 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 20 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT it l eN u m b e r Re v is i onS iz eBD a t e : 5 M a y 2 0 15 S he e t o f F il e : F : \ 畢業(yè)論文 \ 電路圖 \ 總設計電路原理圖 \ z t . d d b D ra w n By :1234567891011121314151617181920 2122232425262728293031323334353637383940P 1. 0P 1. 1P 1. 2P 1. 3P 1. 4P 1. 5P 1. 6P 1. 7RE S TP 3. 0P 3. 1P 3. 2P 3. 3P 3. 4P 3. 5P 3. 6P 3. 7X1X2G N DRX DT X DIN T 0IN T 1T0T1WRRDV C CP 0. 0P 0. 1P 0. 2P 0. 3P 0. 4P 0. 5P 0. 6P 0. 7E A / V D DA L EP S E NP 2. 7P 2. 6P 2. 5P 2. 4P 2. 3P 2. 2P 2. 1P 2. 0STC89C52RCU 2 3S T C 89 C5 2C2 62 2p FC3 02 2p F1 2 3J 20+C2 71 0u F+C2 91 0u FY5RESET21R3 01 0KR2 61 0KV C CV C CR?RE S 2F M 1S P E A K E RQ?P N P 1V C C 圖 37 蜂鳴器報警電路 可控硅加熱電路 溫度加熱電路是利用可控硅系統(tǒng)進行加熱的 ,加熱系統(tǒng)電路圖如圖 38 所示，本加溫系統(tǒng)是用直流信號控制交流負載的通電和斷電，直流控制單元采用三極管和光耦二級隔離，雙向可控硅 BTB04 串在 220V 交流電源和負載電路中，當單片機給其高電平信號時， 220V 的交流電流過負載，負載通電工作；當單片機給其低電平信號時，220V 交流電與負載斷開，負載停止工作，從而實現(xiàn)溫度的調(diào)節(jié)。在實際應用過程中，主程序主要是負責讀取溫度的實時顯示，處理單片機測量的當前溫度值，調(diào)用各子程序等；同時，數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 測量出來的溫度值經(jīng)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換后轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，再傳送到單片機內(nèi)，然后經(jīng)過一段的時間間隔，對測量的溫度進行采樣，將采集到的溫度值與預設的溫度值進行對比 和分析。 1 CLR DQ 準備發(fā)送 讀取 1 位數(shù)據(jù) 延時 1545us 延時 1us 以上 寫入 CCH、 SKIP ROM 開始 DS18B20 初始化 等待 480us 完成 SETB DQ 寫入 BEH 發(fā)送轉(zhuǎn)換 延時 1us 以上 1 是 否 山東英才學院 2022 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 28 圖 45 A/D 轉(zhuǎn)換流程圖 顯示模塊 該顯示模塊所用到的數(shù)碼管是共陰極數(shù)碼管，在程序中通過建立共陰型的數(shù)組來實現(xiàn)顯示功能，如圖 46 所示，為顯示程序流程圖。如圖 615 所示，用鼠標右擊 Source Group1 文件夾圖標，然后選擇 Add Files to Group ‘ Source Group1’，緊接著會彈出一個文件對話窗口，選擇剛剛保存的文件，按下 ADD，這樣程序文件就添加到項目中了。 圖 613 新建文件 （ 3）選擇單片機的型號如圖 614 所示，首先選擇生產(chǎn)該單片機的公司名稱，本設計用到的是 STC89C52 單片機，由于本軟件里沒有 STC 公司，但是它和 AT89C52基本上相同，所以我們選擇 Atmel 公司，然后選擇 AT89C52，這樣就把單片機型號選擇好了。首先初始化，然后開始進行 A/D 轉(zhuǎn)換，判斷轉(zhuǎn)換是否完成，如果沒有完成，則繼續(xù)進行轉(zhuǎn)換，直到轉(zhuǎn)換完成為止。 山東英才學院 2022 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 22 圖 391 驅(qū)動器芯片 ULN2022 應用電路圖 1 2 3 4 5 6